周獻(xiàn)偉

中船澄西船舶修造有限公司 江蘇江陰 214433

船舶制造行業(yè)要想更好地實(shí)現(xiàn)收益的最大化就必須要堅(jiān)持以船舶制造精度控制技術(shù)作為船體建造精度標(biāo)準(zhǔn)的原則，并且在此基礎(chǔ)上以科學(xué)合理的管理方法以及采用較為先進(jìn)的工藝手段來(lái)更好地對(duì)船體建造進(jìn)行全過(guò)程的尺寸精度分析和控制制造，只有在船舶制造過(guò)程中和投入使用時(shí)嚴(yán)格要求才能夠最大限度地減少現(xiàn)場(chǎng)修整的工作量，并在很大程度上提高船舶制造的生產(chǎn)效率。隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，現(xiàn)在所引用的船舶精度控制技術(shù)應(yīng)用于造船過(guò)程中是時(shí)代發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)精益造船的發(fā)展目標(biāo)。雖然我國(guó)的造船技術(shù)現(xiàn)今的發(fā)展也相當(dāng)不錯(cuò)，但是在精度管理水平上卻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于一些發(fā)達(dá)國(guó)家。究其原因，目前中國(guó)造船企業(yè)的主要精力都集中在了大力推廣產(chǎn)品而往往忽略了在建造之外的其他管理方面的問(wèn)題。所以為了未來(lái)可以擁有一流的制造技術(shù)，在后期的造船過(guò)程中應(yīng)該對(duì)船舶建造的尺度等精度進(jìn)行分析控制從而保證我國(guó)的造船企業(yè)擁有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。基于這樣的原因進(jìn)行造船精度管理研究工作就變得非常迫切。

1 我國(guó)的船舶制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國(guó)船舶制造業(yè)受到設(shè)計(jì)能力和配套產(chǎn)業(yè)的制約，遇到發(fā)展瓶頸。在船舶制造理念和技術(shù)方面還急需提升，培養(yǎng)高技能的管理人才和設(shè)計(jì)人才十分關(guān)鍵，為了緊跟船舶制造業(yè)發(fā)展的腳步，需要各方面的不斷努力和相互配合。船舶制造需要的周轉(zhuǎn)資金、人力和財(cái)力較多，目前我國(guó)缺乏先進(jìn)技術(shù)支撐，使船舶制造行業(yè)整體水平提升受到阻礙。對(duì)于企業(yè)并購(gòu)境外知名企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)也給予了一定的支持，致力于打造大型跨國(guó)企業(yè)，不斷開拓國(guó)際市場(chǎng)。

2 船舶制造精度管理概述

在船舶制造中，精度管理主要指的是運(yùn)用精確高效管理技術(shù)，對(duì)船舶制造技術(shù)進(jìn)行控制和優(yōu)化，提升制造效率和精度，使船舶制造質(zhì)量和效率有較大幅度提升。在整個(gè)精度管理過(guò)程中，精度控制技術(shù)是其核心因素，將提升船舶制造精度技術(shù)應(yīng)用到制造工程中，可推動(dòng)船舶制造整體發(fā)展水平，也可提升船舶制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[1]。近年來(lái)，我國(guó)許多船舶制造企業(yè)在生產(chǎn)制造過(guò)程中都加大了新技術(shù)研發(fā)與改進(jìn)力度，因此在精度控制技術(shù)上做出了較大調(diào)整，使得整體制造水平有了較大幅度提升，但是從整體精度管理效果來(lái)看，與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有著較為明顯的差距，在今后發(fā)展中，還應(yīng)不斷加強(qiáng)船舶制造精度管理研究力度，創(chuàng)新船舶制造過(guò)程中過(guò)程控制技術(shù)，使我國(guó)船舶制造精度和制造效率能夠顯著增加，以此促進(jìn)我國(guó)船舶制造業(yè)快速發(fā)展[2]。

3 船舶制造精度管理要點(diǎn)分析

3.1 標(biāo)準(zhǔn)偏差預(yù)算

船舶制造的精度管理離不開尺寸鏈理論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，對(duì)于補(bǔ)償量的控制是技術(shù)核心，健全精度保障體系和管理制度，完善精度檢測(cè)方法和手段。在對(duì)各階段進(jìn)行精度分析時(shí)，需要對(duì)不同施工階段的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行測(cè)量，作為后期確定精度管理的參考。測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)偏差的過(guò)程中，盡可能地收集原始測(cè)量數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，借助計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)建造數(shù)據(jù)模型，運(yùn)用直方圖或BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，綜合考慮號(hào)料、切割、加工、裝配等因素帶來(lái)的影響，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行精確的測(cè)算。準(zhǔn)確地說(shuō)，創(chuàng)博制造過(guò)程中測(cè)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi)容有分段裝配和加工的偏差，例如：平面分段組裝部分的板列拼焊收縮量和施工偏差、數(shù)控切割中熱變形偏差等。

3.2 補(bǔ)償量的具體計(jì)算與分配

對(duì)于整個(gè)船舶制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，精度管理雖然是整個(gè)企業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵，但是更為重要的還是在這個(gè)過(guò)程中對(duì)于補(bǔ)償量的計(jì)算與分配工作，在船舶制造精度管理工作上決定管理工作是否精準(zhǔn)的主要依據(jù)還是補(bǔ)償量的計(jì)算與分配的合理。因?yàn)檠a(bǔ)償量是設(shè)計(jì)重要的參照依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在具體的船舶制造工作中，船舶制造的補(bǔ)償量計(jì)算與其分配的操作方法，是通過(guò)在計(jì)算中余量的替代作為指導(dǎo)的核心，從而通過(guò)這種手段實(shí)現(xiàn)利用補(bǔ)償量的運(yùn)用來(lái)進(jìn)行船舶制造。但是，從目前的現(xiàn)狀來(lái)看，從大量研究所得結(jié)果來(lái)看，在補(bǔ)償量計(jì)算方面出現(xiàn)的一些不完整性，主要的來(lái)源還是所考慮因素的不完整以及在船舶制造企業(yè)技術(shù)層面的不穩(wěn)定性，所以需要制定出一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定可靠的技術(shù)規(guī)則的規(guī)范，才能一定程度上彌補(bǔ)目前所存在的一些不足，同時(shí)實(shí)現(xiàn)在補(bǔ)償量的統(tǒng)計(jì)之前，將所產(chǎn)生的漏洞補(bǔ)齊。

4 船舶制造過(guò)程控制技術(shù)

4.1 更新船舶制造測(cè)量技術(shù)

對(duì)于船舶行業(yè)而言，在船舶制造的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中過(guò)程控制的關(guān)鍵技術(shù)主要是船舶制造精度測(cè)量和船舶制造過(guò)程管理兩個(gè)主要方面。所以要想保證在整個(gè)制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶制造質(zhì)量控制的有效保障，就應(yīng)該在制造的過(guò)程中通過(guò)采取積極有效的保障措施，把一些潛在的不良因素進(jìn)行相應(yīng)的化解和避免。伴隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)的高速發(fā)展，雖然我國(guó)在制造船舶上取得了較大的進(jìn)步，但是與一些傳統(tǒng)的船舶制造強(qiáng)國(guó)相比，還存在著一定的差距，主要的問(wèn)題還是在船舶制造精度管理方面。所以，在這樣的形勢(shì)之下，我國(guó)在未來(lái)的發(fā)展道路上應(yīng)該把工作的重心轉(zhuǎn)移到大力提高我國(guó)船舶制造業(yè)的技術(shù)水平，但是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提要做好建立健全船舶制造精度管理體系的工作，從而從根本上解決船舶生產(chǎn)的質(zhì)量和企業(yè)本身的工作效率。所以，制造過(guò)程中就必須要有較為可靠的檢測(cè)工具以及較高水平的質(zhì)量測(cè)試，從而給造船精度提供一道較為有效的質(zhì)量精度保障[3]。

4.2 船舶制造的過(guò)程控制

船舶制作精度的管控通常分為兩類工作：主動(dòng)控制和被動(dòng)控制。其中，主動(dòng)控制就是在造船過(guò)程中，對(duì)所有影響造船精度的因素進(jìn)行仔細(xì)研究，為了確保造船精度，在發(fā)生精度損失前就采取了科學(xué)的辦法控制造船精度。被動(dòng)控制就是在船舶制作過(guò)程中，因?yàn)槟承┮蛩卦斐闪祟A(yù)料之外的精度損失后，及時(shí)采取相應(yīng)的應(yīng)急辦法確保造船精度的行為。造船精度管理其實(shí)是一個(gè)相對(duì)的概念，并不是確立后就一成不變，必須不斷進(jìn)行完善，所以，在造船過(guò)程中引入了柔性生產(chǎn)模式中的動(dòng)態(tài)公差。在造船精度的控制過(guò)程中，每完成一道造船后續(xù)，需立即對(duì)相應(yīng)工序的產(chǎn)品尺寸進(jìn)行仔細(xì)的測(cè)量，同時(shí)參照相關(guān)工序精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)比對(duì)結(jié)果對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行修整和完善。直到某一道工序相關(guān)產(chǎn)品尺寸測(cè)量結(jié)果≤精度要求的尺寸時(shí)，即表示其制作結(jié)果符合精度要求，可以計(jì)算下一道工序的補(bǔ)償量，同時(shí)將計(jì)算結(jié)果輸入的數(shù)據(jù)控中。如果某一到工序相關(guān)產(chǎn)品的尺寸的測(cè)量結(jié)果＞精度要求的尺寸，即表示制作結(jié)果不合符精度要求，必須對(duì)尺寸偏差進(jìn)行合理的調(diào)整，完成調(diào)整后重新計(jì)算該工序的補(bǔ)償量，直到測(cè)量結(jié)果達(dá)到精度要求后方可開展下一道工序的工作。

如果船廠精度管控技術(shù)不夠成熟，可采用分段預(yù)修整工藝，首先確保所有工序的精度滿足要求，進(jìn)而保證整個(gè)制作過(guò)程滿足相關(guān)病毒要求，其實(shí)就是為了解決封閉環(huán)精度問(wèn)題，應(yīng)用減少尺寸鏈組成環(huán)數(shù)目的措施，尺寸鏈組成環(huán)如圖1所示，其中，A1、A2、A3表示不同的工序的尺寸鏈組成環(huán)，A0代表基本尺寸，△A1、△A2表示不同工序需要處理的尺寸鏈組成環(huán)。每一道工序完成后，采取有效的方法降低尺寸鏈中的△A1、△A2，旨在解決船舶制作過(guò)程中的精度問(wèn)題。

在造船過(guò)程中該方法適用于精度不高以及補(bǔ)償量不經(jīng)精準(zhǔn)確定的環(huán)境中。比如，某省新船重工公司精度管理技術(shù)的發(fā)展處于初始階段，在應(yīng)用分段制作前，所有工序還是有建造余量的產(chǎn)生，完成分段制作工序后，立即采用相關(guān)措施進(jìn)行整修，具體方法為：憑借全站儀設(shè)備對(duì)完工分段的總尺寸、垂直度以及水平度進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果和模型值相互比對(duì)，為了保證船只工序零余量，偏差＞精度標(biāo)準(zhǔn)±5mm的尺寸需進(jìn)行預(yù)修整。通過(guò)對(duì)造船成本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)比比較初級(jí)的精度管理技術(shù)，應(yīng)用了該技術(shù)的船廠有以下變化：（1）鋼材利用率提高了0．3%；（2）縮短了船臺(tái)的使用周期；（3）船臺(tái)校正時(shí)間縮減20%。因?yàn)橐陨蟽?yōu)勢(shì)，該造船企業(yè)預(yù)備在每一道造船工序中都應(yīng)用尺寸預(yù)修整工藝，同時(shí)要求工人嚴(yán)格按要求操作，嚴(yán)格禁止任何偏差的出現(xiàn)，同時(shí)建立了造船動(dòng)態(tài)精度控制系統(tǒng)，具體如圖1所示，旨在提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)，進(jìn)一步節(jié)約生產(chǎn)成本，使該企業(yè)在眾多造船企業(yè)中，具有較好的競(jìng)爭(zhēng)力。

圖1 尺寸鏈組成環(huán)

就如今形勢(shì)來(lái)看，我國(guó)要想提高船舶制造業(yè)在市場(chǎng)上的綜合競(jìng)實(shí)力，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和船舶的建造質(zhì)量，就必須加強(qiáng)船舶制造精度管理的力度，提高過(guò)程控制技術(shù)的水平，運(yùn)用科學(xué)的測(cè)量方法和先進(jìn)的建造工藝，為造船打下堅(jiān)實(shí)有力的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化船舶制造業(yè)快速發(fā)展的目標(biāo)。